Entalpía de formación del agua

18.  Calcula la entalpía de formación del agua utilizando energías de enlace promedio y luego calcula la energía producida en los motores de un cohete por la combustión de los 150 m³ de hidrógeno de sus depósitos (200 atm y 10 ⁰C), suponiendo un comportamiento ideal del gas:

DATOS:  Energías   de   enlace   promedio   en   kJ/mol:   ,  498;    ,  463;   , 436.

Primero escribimos la ecuación de formación del agua:

Para calcular la entalpía a partir de las energías de enlace primero tenemos que saber qué enlaces tenemos que romper. En este caso tenemos que romper el enlace entre los átomos de hidrógeno:

También tenemos que romper el enlace en la molécula de oxígeno para tener los átomos de oxígeno por separado:

Una vez rotos todos los enlaces de los reactivos vemos los que se deben formar para obtener los productos. En este caso se forman sólo enlaces oxígeno-hidrógeno (para formar el agua 2 átomos de hidrógeno se unen a un átomo de oxígeno):

Una vez recopilados todos los enlaces que se rompen y se forman calculamos la entalpía de la reacción como la diferencia entre unos y otros (hay que tener en cuenta que aunque en el ajuste no aparezca un 2, se forman dos enlaces O-H):

Ahora, para calcular la energía desprendida por la combustión de 150 m³ de hidrógeno, primero calculamos los moles de este gas que tenemos con las condiciones de presión y temperatura que nos dicen:

Como vemos en la reacción de formación del agua, por cada mol de hidrógeno que reacciona se forma también un mol de agua y por cada mol de agua que se forma, acabamos de calcular que se desprenden 241 kJ. Así entonces: